Augstas precizitātes gāzu adsorbcijas analizators virsmas laukuma, porainības un katalizatoru izpētei, 3Flex
Augstas veiktspējas trīs staciju gāzu adsorbcijas analizators īpatnējās virsmas, mikro- un mezoporu struktūras noteikšanai. Atbalsta fizikālās adsorbcijas, tvaiku sorbcijas un papildkonfigurācijās arī ķīmiskās adsorbcijas mērījumus.
Micromeritics 3Flex ir augstākās klases gāzu adsorbcijas analizators, kas paredzēts precīzai materiālu īpatnējās virsmas, poru izmēru sadalījuma, poru tilpuma un adsorbcijas īpašību izpētei. Iekārta īpaši piemērota zinātniskajiem pētījumiem un jaunu porainu materiālu izstrādei.
3Flex nodrošina augstas izšķirtspējas fizikālās adsorbcijas (physisorption) mērījumus, tostarp īpaši mazu mikroporu analīzi. Atkarībā no konfigurācijas iespējams analizēt poras, kuru izmērs sākas jau no 0,3 nm.
Iekārtai ir trīs neatkarīgas analīzes stacijas, kas ļauj vienlaikus analizēt vairākus paraugus vai izmantot atšķirīgas adsorbcijas gāzes. Precīzā spiediena kontroles sistēma nodrošina augstu mērījumu jutību arī ļoti zema relatīvā spiediena apstākļos.
Papildus tradicionālajiem BET virsmas laukuma un porainības mērījumiem 3Flex piedāvā:
- Mikroporu un ultramikroporu analīzi, izmantojot uzlabotus DFT/NLDFT aprēķinu modeļus.
- Vairāku gāzu adsorbcijas pētījumus, tostarp N₂, Ar, CO₂ un citu gāzu izmantošanu.
- Tvaiku sorbcijas mērījumus, lai pētītu materiālu mijiedarbību ar ūdens vai organisko savienojumu tvaikiem.
- Ķīmiskās adsorbcijas (chemisorption) analīzi katalizatoru aktīvās virsmas un aktīvo centru raksturošanai (papildkonfigurācijās).
- Temperatūras programmētas analīzes – TPR, TPO un TPD (ar atbilstošu papildaprīkojumu).
3Flex ir piemērots laboratorijām, kurās nepieciešama ne tikai materiālu porainības kontrole, bet arī padziļināta adsorbcijas procesu, virsmas īpašību un katalītiskās aktivitātes izpēte.
Programmatūras iespējas
MicroActive™ programmatūra nodrošina automātisku mērījumu vadību, adsorbcijas izotermu apstrādi un detalizētu materiālu virsmas īpašību analīzi.
Galvenās iespējas:
- BET un Langmuir analīze īpatnējās virsmas laukuma noteikšanai.
- DFT un NLDFT modeļi poru izmēru sadalījuma aprēķināšanai, tostarp mikroporu analīzei.
- BJH, t-Plot un citi aprēķinu modeļi porainās struktūras raksturošanai.
- Vairāku izotermu kombinēta analīze, piemēram, N₂ un CO₂ adsorbcijas datu izmantošana detalizētākam poru sadalījumam.
- IAST aprēķini gāzu maisījumu adsorbcijas līdzsvara prognozēšanai no atsevišķu gāzu izotermām.
- Mērījumu rezultātu salīdzināšana, grafiku pārklāšana un lietotāja pielāgojamu pārskatu sagatavošana.
- Ķīmiskās adsorbcijas datu apstrāde, tostarp aktīvās virsmas un metāla dispersijas aprēķini atbilstošās konfigurācijās.
Pielietojumi
Micromeritics 3Flex paredzēts materiālu virsmas un porainības padziļinātai izpētei, īpaši gadījumos, kad nepieciešama augsta mērījumu jutība un detalizēta mikroporu struktūras analīze.
Galvenās pielietojuma jomas:
- Metālorganiskie karkasmateriāli (MOF) un zeolīti – mikroporu struktūras, īpatnējās virsmas, poru tilpuma un gāzu adsorbcijas kapacitātes noteikšana.
- Aktivētā ogle un oglekļa nanomateriāli – mikro- un ultramikroporu analīze, adsorbcijas īpašību un gāzu uzkrāšanas spēju izpēte.
- Aerogeli un citi poraini materiāli – virsmas laukuma, poru izmēru sadalījuma un porainās struktūras raksturošana.
- Katalizatori un katalizatoru nesēji – aktīvās virsmas, metāla dispersijas un virsmas ķīmisko īpašību izpēte.
- Akumulatoru un enerģijas uzkrāšanas materiāli – elektrodu materiālu porainības un virsmas īpašību analīze.
- Farmaceitiskie materiāli – aktīvo farmaceitisko vielu un palīgvielu virsmas laukuma, porainības un sorbcijas īpašību noteikšana.
- Membrānas un adsorbenti – gāzu adsorbcijas, poru struktūras un materiālu piemērotības atdalīšanas procesiem izpēte.
| Parametrs | Specifikācija |
|---|---|
| Mērīšanas metode | Tilpuma (volumetriskā) gāzu adsorbcija |
| Analīzes staciju skaits | 3 neatkarīgas stacijas |
| Mikroporu analīze | Līdz 3 stacijām atkarībā no konfigurācijas |
| Poru izmēru analīze | No 0,3 nm, izmantojot atbilstošus adsorbātus un aprēķinu modeļus |
| Relatīvā spiediena diapazons | 1,3 × 10⁻⁹ līdz 1,0 P/P₀ |
| Minimālais nosakāmais īpatnējās virsmas laukums | 0,01 m²/g (standarta gāzes adsorbcija) |
| Minimālais nosakāmais īpatnējās virsmas laukums ar Kr | 0,0005 m²/g |
| Vienlaikus izmantojamo analīzes gāzu skaits | Līdz 3 |
| Adsorbcijas gāzu pieslēgvietas | 6 standarta fizikālās adsorbcijas konfigurācijā |
| Spiediena un gāzes dozēšanas kontrole | Automātiska, ar servo vārstu |
| Kolektora temperatūras stabilizācija | 45 ± 0,05 °C |
| Tvaiku sorbcija | Standarta iespēja 1. un 2. stacijā |
| Šķidrā slāpekļa trauka tilpums | 3,2 L |
| Paraugu degazācija | Līdz 3 stacijām uz iekārtas; papildu 6 ar atsevišķu sagatavošanas sistēmu |
| Ķīmiskā adsorbcija | Papildkonfigurācija |
| Temperatūras diapazons ķīmiskajai adsorbcijai | Līdz 1100 °C |
| Temperatūras programmētās analīzes | TPR, TPO, TPD, TPSR – atkarībā no konfigurācijas |
| Programmatūra | MicroActive™ |
| Izmēri (A × P × Dz) | 112 × 57,2 × 61 cm |
Piezīme: norādītās iespējas attiecas uz 3Flex produktu saimi. Faktiskie parametri un pieejamās analīzes ir atkarīgas no izvēlētās konfigurācijas.
3Flex darbojas pēc volumetriskās gāzu adsorbcijas principa. Iepriekš degazētam paraugam kontrolētos apstākļos tiek pievadīta zināma gāzes deva, un pēc spiediena izmaiņām tiek aprēķināts uz materiāla virsmas adsorbētās gāzes daudzums.
Pakāpeniski palielinot un samazinot spiedienu, tiek iegūtas adsorbcijas un desorbcijas izotermas, no kurām iespējams aprēķināt:
- īpatnējās virsmas laukumu (BET);
- mikroporu un mezoporu izmēru sadalījumu;
- poru tilpumu;
- adsorbcijas kapacitāti;
- adsorbcijas enerģētiskos raksturlielumus.
Īpaši zema spiediena mērījumi ļauj detalizēti analizēt mikroporas, kurās tradicionālajām adsorbcijas sistēmām var būt nepietiekama jutība.
Dažādu adsorbcijas gāzu, piemēram, N₂, Ar un CO₂, izmantošana ļauj iegūt papildinošu informāciju par materiāla poru struktūru. Tas ir īpaši nozīmīgi ultramikroporu izpētē, kur gāzu molekulu izmēri un difūzijas īpašības ietekmē piekļuvi porām.
3Flex ir modulāra analītiskā platforma, kuru iespējams pielāgot konkrētiem pētniecības uzdevumiem.
1. 3Flex Physisorption
Paredzēts augstas precizitātes fizikālās adsorbcijas mērījumiem, tostarp BET virsmas laukuma, mikro- un mezoporu struktūras, gāzu adsorbcijas un tvaiku sorbcijas analīzei.
2. 3Flex Chemisorption
Papildus fizikālajai adsorbcijai nodrošina statiskās ķīmiskās adsorbcijas mērījumus. Ļauj noteikt katalizatoru aktīvās virsmas īpašības un izmantot augsttemperatūras krāsni līdz 1100 °C.
3. 3Flex Chemi-TCD
Aprīkots ar siltumvadītspējas detektoru (TCD) dinamiskajai ķīmiskajai adsorbcijai un temperatūras programmētajiem TPR, TPO un TPD eksperimentiem.
4. 3Flex Chemi-TCD Loop
Paplašināta konfigurācija ar automātisku gāzes paraugu ievadīšanas cilpu impulsu ķīmiskās adsorbcijas mērījumiem.
Papildaprīkojums:
- Papildu mikroporu analīzes konfigurācijas mērījumiem vairākās stacijās.
- Kriptona adsorbcijas iespēja ļoti maza īpatnējās virsmas laukuma materiāliem.
- Papildu gāzu pieslēgvietas dažādu adsorbātu izmantošanai.
- Apsildāms tvaiku avots paplašinātiem tvaiku sorbcijas eksperimentiem.
- Smart VacPrep paraugu sagatavošanas sistēma ar sešām degazācijas stacijām.
- Piederumi jutīgu materiālu pārvietošanai no paraugu sagatavošanas sistēmas uz analizatoru.
